Administração de Endereços IP

Prévia do material em texto

Redes de Computadores
Prof. Rafael A. G. Lima
Aula 6 – Administração de Endereços IP Estáticos e Dinâmicos
Conteúdo:
Prof. Rafael A. G. Lima
 Administração de endereços IP estáticos e 
dinâmicos
 Protocolo IP;
 Endereçamento IP;
 CIDR / VLSM;
Bibliografia:
Prof. Rafael A. G. Lima
 Básica:
 KUROSE, James F. E.; ROSS; Keith, W. Redes de computadores e a internet. 3 ed. São 
paulo: Makron Books, 2006.
 SOARES, Luiz Fernando G; LEMOS, Guido; COLCHER, Sérgio. Redes de Computadores: 
das LANs, MANs e WANs às redes ATM. São Paulo: Elsevier, 1995.
 TANENBAUM, Andrew S. Redes de Computadores. 4 ed. Rio de Janeiro: Campus, 2003.
 Complementar:
 FOROUZAN, B. A. Comunicação de Dados e Redes de Computadores. 3 ed. 
Porto Alegre: Bookman, 2006.
 FOROUZAN, B. A. Redes de Computadores. Porto Alegre: McGraw-Hill, 2013.
 SCHMITT, Marcelo A. R.; PERES, André; HASS, César A. Redes de 
Computadores. Porto Alegre: Bookman, 2013.
 STALLINGS, William. Redes e Sistemas de Comunicação de Dados. Rio de 
Janeiro: Campus, 2005.
 WRIGHTSON, Tyler. Segurança de redes sem fio. Porto Alegre: Bookman, 2014.
SOUSA, Lindeberg Barros de. Projetos e Implementação de Redes -
Fundamentos, Arquiteturas, Soluções e Planejamento. 3 ed. São Paulo: 
Editora Erica, 2013.
Modelo de Referência OSI e Modelo TCP/IP
Prof. Rafael A. G. Lima
7 – Aplicação
6 – Apresentação
5 – Sessão
4 – Transporte
3 – Rede
2 – Enlace
1 – Física
Aplicação
Transporte
Rede
Enlace
Física
Modelo de Referência OSI Modelo TCP / IP de 5 camadas
Observação: Em algumas literaturas o modelo TCP/IP pode possuir 4 camadas (Interface 
com a Rede, Internet, Transporte e Aplicação) ou 5 camadas.
Na ref. 3, o modelo TCP IP possui as seguintes camadas: Intra-rede, Interface de Rede, 
Inter-rede, Transporte e Aplicação.
Camada 3: Rede
Prof. Rafael A. G. Lima
 Em redes ponto a ponto (parcialmente ligadas) é responsável pelo
endereçamento e encaminhamento de pacotes entre hosts dispostos em
redes diferentes.
 Em redes do tipo difusão, ou com uma única rota, devido à existência de um
único canal, a função principal desse nível torna-se irrelevante.
 Existem duas filosofias quanto ao serviço oferecido pelo nível de redes:
datagrama e circuito virtual
 No serviço de datagrama (não-orientado à conexão) cada pacote (unidade de dados do
nível 3) deve carregar o endereço de destino de forma completa. O roteamento é
calculado toda vez que um pacote tem que ser encaminhado por um nó da rede;
 No serviço de circuito virtual (serviço orientado à conexão) é necessário que o
transmissor primeiramente envie um pacote de estabelecimento de conexão. A cada
estabelecimento é dado um número, correspondente ao circuito, para uso pelos
pacotes subsequentes com o mesmo destino. Os pacotes pertencentes a uma única
conversação nesse caso são dependentes.
 Ex.: IP, IPSec, RIP, OSPF, BGP e MPLS
Convertendo Decimal para Binário
Prof. Rafael A. G. Lima
Decimal 27 = 
128
26 = 
64
25 = 
32
24 = 
16
23 = 
8
22 = 
4
21 = 
2
20 = 
1
Binário
255 1 1 1 1 1 1 1 1 11111111
192 1 1 0 0 0 0 0 0 11000000
50 0 0 1 1 0 0 1 0 00110010
120 0 1 1 1 1 0 0 0 01111000
168 1 0 1 0 1 0 0 0 10101000
170 1 0 1 0 1 0 1 0 10101010
Verificar se a soma das posições é menor ou igual ao valor desejado. 
Se sim é bit 1 para aquela posição, e some com o valor decimal da posição seguinte. 
Se não, atribua o bit 0 para a determinada posição.
Convertendo Binário para Decimal
Prof. Rafael A. G. Lima
Binário 27 = 
128
26 = 
64
25 = 
32
24 = 
16
23 = 
8
22 = 
4
21 = 
2
20 = 
1
Decimal
11111111 1 1 1 1 1 1 1 1 255
11000000 1 1 0 0 0 0 0 0 192
00110010 0 0 1 1 0 0 1 0 50
01111000 0 1 1 1 1 0 0 0 120
10101000 1 0 1 0 1 0 0 0 168
10101010 1 0 1 0 1 0 1 0 170
Somar as posições que possuem o bit “1”
Internet Protocol (IP)
Prof. Rafael A. G. Lima
 Endereços IPv4
 Possuem 32 Bits (4 octetos de 8 bits)
 São representados pela notação decimal pontuada
 Exemplo: 192.168.0.1
 Endereços IPv6
 Possuem 128 Bits (8 partes de 16 bits)
 Possuem 3 formas de representação sendo a mais usual 
XXXXXXXX, onde X são números hexadecimais.
 Ex.: 1080:0:0:0:8:800:200C:417A
IP com Classe
Prof. Rafael A. G. Lima
• Esse método dividia os IPs em 5 classes, sendo que as classes A, B e C são
endereços (para um único computador), a classe D possui endereços
Multicast (para um grupo de computadores) e a classe E é reservada.
• Nessa abordagem verificou-se um grande desperdício de endereços, uma
vez que existia tamanhos fixos para as redes (256, 65536 e 16 milhões de
endereços).
• Ou seja, se uma empresa tinha 500 hosts, recebia uma faixa de 65536,
desperdiçando mais de 65000 mil hosts.
IP com Classe
Prof. Rafael A. G. Lima
• Os endereços utilizam as máscaras de sub-rede padrão:
 Classe A: 255.0.0.0
 Classe B: 255.255.0.0
 Classe C: 255.255.255.0
 O que diferencia as classes são os bits iniciais do primeiro octeto do 
endereço.
Classless Inter-domain Routing (CIDR)
Prof. Rafael A. G. Lima
 Conhecido também como Variable Lenght Subnet Masking (VLSM)
 A máscara de sub-rede é variável, ou seja, não é fixa conforme no IP com classe
 O processo de divisão de uma rede em várias sub-redes é conhecido também como 
subnetting.
 Máscara de sub-rede possui 32 bits
 Bits 1 indicam endereço de rede ou sub-rede
 Bits 0 indicam endereço de host
 Notação CIDR
 Classe A (255.0.0.0) = /8 -> R . H . H . H
 Classe B (255.255.0.0) = /16 -> R . R . H . H
 Classe C (255.255.255.0) = /24 -> R . R . R . H
 Com a junção do “endereço de rede” com a “máscara de sub-rede” tem-se um bloco de
endereços, em que o primeiro é o endereço de rede (ip da rede ou nome da rede) e o
último é o endereço de broadcast.
 Ou seja, nem o primeiro, e nem o último poderão ser utilizados para endereçamento dos
hosts da rede.
Classless Inter-domain Routing (CIDR)
Prof. Rafael A. G. Lima
 Exemplo:
 Endereço IP: 20.10.5.1
 Este endereço IP é nativamente de Classe A
 O endereço de rede desse IP considerando a máscara Classe A 
padrão (255.0.0.0) é: 20.0.0.0
 Caso utilize a máscara variável 255.255.255.0
 R representará os 8 bits referentes à qtd. de redes de máscara classe A;
 SR representará os 16 bits referentes à qtd. de sub-redes por cada rede classe A. Para este
exemplo, representará a qtd. de sub-redes da rede 20.0.0.0;
 H representará os 8 bits referentes à qtd. de hosts por sub-rede.
255.255.255.0
R SR H
Exemplo (CIDR/VLSM)
Prof. Rafael A. G. Lima
 IP de host classe A: 00001010.00001010.00000111.00111110
 Máscara da sub-rede: /2011111111.11111111.11110000.00000000
 Endereço de rede: 00001010.00001010.00000000.00000000
 Broadcast: 00001010.00001010.00001111.11111111
 Faixa de endereçamento dos hosts:
 Rede: 10.10.0.0
 Primeiro host: 10.10.0.1
 Último host: 10.10.15.254
 Broadcast: 10.10.15.255
 Número máximo de redes (classe A): 2^8 = 256
 Número máximo de sub-redes por rede: (2^12) - 2 = 4096 – 2 = 4094
 Número máximo de IPs: 2^12 = 4096
 Número máximo de Hosts: (2^12) - 2 = 4096 - 2 = 4094
 Qual endereço das próximas 2 sub-redes ?
 Primeira sub-rede: 10.10.16.0 (Intervalo até 10.10.31.255)
 00001010.00001010.00010000.00000000
 Segunda sub-rede: 10.10.32.0 (Intervalo até 10.10.47.255)
 00001010.00001010.00100000.00000000
Obs: Como a máscara de sub-rede continua a mesma,
o intervalo de variação do bloco de endereços
continua o mesmonas próximas redes.
255.255.255.255
- 255.255.240.0
0. 0.15.255
Observe que no endereço de rede, os bits
em verde são todos 0.
Observe que no endereço de broadcast,
os bits em azul são todos 1.
O endereço de rede é o primeiro IP do
bloco de endereços e o endereço de
broadcast é o último IP do bloco de
endereços.
Atenção: Dado um endereço IP
qualquer, deve-se realizar a operação
AND Lógico bit a bit (em binário) com
a máscara de rede para então
encontrar o endereço de rede.
Só então é possível identificar o intervalo
de endereços dos hosts.
Endereços Especiais
Prof. Rafael A. G. Lima
 127.0.0.0/8
 Bloco de endereços de loopback (apontam para a próprio host)
 Exemplo: 127.0.0.1 (conhecido também como localhost)
 Gateway Default
 Rota padrão
 Ponto de saída para uma outra rede
 Broadcast
 Endereço Multicast (aponta para todos os hosts da rede)
 0.0.0.0
 Identificador da internet
 Endereço de inicialização via DHCP
 255.255.255.255
 Broadcast para todas as redes
RFC 1918
Prof. Rafael A. G. Lima
 A RFC 1918 determina os intervalos de endereços que são
inválidos na internet.
 São endereços reservados para endereçamento de redes
internas, conhecidos também como endereços privados.
 Esses endereços não são roteáveis na internet.
 Classe A: 10.0.0.0 até 10.255.255.255
 Classe B: 172.16.0.0 até 172.31.255.255
 Classe C: 192.168.0.0 até 192.168.255.255
Comandos
Prof. Rafael A. G. Lima
 MS Windows
 ipconfig
 Linux
 ifconfig
 * Os comandos acima descritos mostram as configurações atribuídas às
interfaces de rede.
Exercícios
Prof. Rafael A. G. Lima
1. Realize a conversão dos endereços IPs e máscaras abaixo em notação decimal pontual para
binário:
1. 10.20.30.40
2. 172.16.60.1
3. 192.168.10.50
4. 255.255.255.0
5. 255.255.248.0
2. Realize o endereçamento de uma rede utilizando para isso IP com classe C. Identifique o
endereço de rede, a máscara em notação decimal pontual, a quantidade de hosts possíveis
por rede, a quantidade de redes e o endereço de difusão.
3. Realize o endereçamento de uma rede utilizando para isso IP com classe B. Identifique o
endereço de rede, a máscara em notação decimal pontual, a quantidade de hosts possíveis
por rede e o endereço de difusão.
4. Cite os intervalos de endereçamento da RFC 1918. Explique como essa RFC contribuiu
para o IPv4.
Exercícios
Prof. Rafael A. G. Lima
1. Realize o endereçamento do cenário de rede abaixo utilizando os intervalos de
endereçamento da RFC 1918. (Desconsidere a utilização do CIDR)
Exercícios
Prof. Rafael A. G. Lima
1. Qual é o resultado de um “E” lógico entre o endereço IP 150.150.4.100 e a máscara
255.255.192.0?
2. Se a máscara 255.255.255.128 for usada com uma rede classe B, quantas sub-redes podem
existir? E quantos hosts por sub-rede?
3. Se a máscara 255.255.255.240 for usada com uma rede Classe C, quantas sub-redes podem
existir? E com quantos hosts por sub-rede?
4. Considere o endereço de rede 192.168.100.0/24 e realize o processo de subnetting
utilizando a máscara /28 e responda:
a) Qual a qtd de sub-redes possíveis?
b) Identifique todos os endereços de sub-rede e seus respectivos endereços de broadcast;
 Pesquise e explique o funcionamento da técnica NAT (Network Address Translation).
Exercícios
Prof. Rafael A. G. Lima
1. Conforme a figura abaixo, realize o endereçamento das redes 1, 2 e 3 com os endereços
privados da RFC 1918, identificando o endereço de rede, máscara, broadcast e gateway
padrão. Considere a quantidade de hosts em cada sub-rede de forma que desperdice o
mínimo de endereços de hosts.